一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统,包括输送系统、自动上下料系统、加工系统、定位系统、视觉系统、倾液回流系统以及计算机控制系统；本系统利用型号识别系统对入料层上的待加工轮毂进行识别并与计算机系统内预先储存的型号进行对比，根据对比结果为待加工轮毂分配对应的加工系统，并利用自动上下料系统将待加工轮毂转移至分配的加工系统中，利用定位系统夹紧定位；然后加工识别系统通过工业相机及光源静态拍摄轮毂图像，并对图像进行分析处理，计算轮毂凸台圆周向坐标位置，为CNC数控机床加工轮毂提供加工位置坐标；最后加工结束的轮毂通过倾液回流系统清理掉表面上的切屑和切削液再通过回流层输送至指定位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械加工设备，进一步涉及一种轮毂安装孔加工系统，具体涉及一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统。
技术介绍
轮毂又叫轮圈、轱辘、胎铃，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。铝合金轮毂的制造方法有三种：重力铸造、锻造、低压精密铸造。重力铸造法是利用重力把铝合金溶液浇注到模具内，成形后经车床处理打磨，即可完成生产；制造过程较简单，不需精密的铸造工艺，成本低而生产效率高，但是容易产生气泡(砂眼)，密度不均匀，表面平滑度不够。锻造法是将整块铝锭在千吨的压力机在模具上直接挤压成型，好处是密度均匀，表面平滑细致，轮毂壁薄而重量轻，材料强度最高，比铸造方法高三成以上，但由于需要较精良的生产设备，而且成品率只有五到六成，制造成本较高。低压精密铸造法是在0.1Mpa的低压下精密铸造，这种铸造方式的成形性好，轮廓清晰，密度均匀，表面光洁，既能达到高强度、轻量化，又能控制成本，而且成品在九成以上，是高品质铝合金轮毂的主流制造方法。在生产工艺上，铝合金轮毂是一种非常美观的曲面孔系零件，轮毂的安装孔包括一个中心孔和均匀分布在中心孔周围的若干螺栓孔。中国专利CN103521804A公开了一种轮毂通过式在线钻孔机，包括设置在钻孔机设备下部铺设的两段输送辊道线，两端输送辊道线中间设有钻孔机设备，钻孔机设备的下方还包括定位机构，可以让工件串联进入输送辊道线，工人完全脱离设备，实现自动化无人化操作，降低了工人的劳动强度，提高了轮毂生产效率。但是由于轮毂的种类和型号繁多，虽然上述专利输送辊道线的入口处设有光电检测开关，但是也只能用于监测有无工件进入钻孔机设备，加工人员还是需要根据轮毂的种类调整与之对应的夹具和加工设备，同一时间同一批次只能加工同一型号的轮毂，如果要加工其他型号的轮毂，需要对整套安装孔加工设备进行调整甚至更换以满足加工要求，依然极大地限制了轮毂安装孔的加工效率，而且人为调整夹具和加工设备还容易产生误差，容易导致残次品的产生。
技术实现思路
为了解决上述现有的轮毂安装孔加工需要人工根据生产要求调整相关加工设备以及轮毂加工效率受到限制等问题，本专利技术提供了一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统，具体方案如下：一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统,包括本体，所述本体包括输送系统(1)、自动上下料系统(5)、加工系统(7)、定位系统(3)、视觉系统和倾液回流系统(4)；所述输送系统(1)包括设置于机架上的进料部分和出料部分，分别用于送入待加工轮毂和输出加工完毕的轮毂；所述自动上下料系统(5)包括轮毂转移装置，用于根据型号识别系统的识别结果，将待加工轮毂转移至与之对应的加工系统上；所述加工系统(7)为CNC数控加工机床，用于对定位后的轮毂进行安装孔加工；所述定位系统(3)包括若干定位工装和调整装置，结合加工识别系统将待加工轮毂调整至正确的加工位置然后通过定位工装压紧固定；所述视觉系统包括型号识别系统(2)和加工识别系统(8)，分别用于自动识别读取待加工轮毂的具体型号以及识别确认待加工轮毂凸台位置以确定安装孔的加工位置；所述倾液回流系统(4)用于将加工完毕待输出轮毂上残留的切削液进行清理回收。进一步地，所述输送系统(1)为固定于输送机架(103)上的上下两层结构，所述上层结构为入料层(101)，所述下层结构为回流层(102)，所述入料层(101)和回流层(102)包括若干设置在所述输送机架(103)上的送料滚筒(104)，所述送料滚筒(104)的两端均设有若干链轮，所述输送机架上还设有通过链条与所述链轮连接的驱动电机(105)。进一步地，所述自动上下料系统(5)包括设置在上下料机架(501)上的上下料导轨(502)和通过连接板(507)设置在上下料导轨(502)上的第一夹持装置(503)，所述上下料导轨(502)的工作方向与所述输送系统(1)的工作方向垂直，所述第一夹持装置(503)与所述连接板(507)之间设有凸轮分度器(508)，所述第一夹持装置(503)的两侧开设有夹持滑槽，所述夹持滑槽内设有夹持滑轨，所述夹持滑轨上通过滑块设有夹持爪(504)，所述滑块连接有夹持缸，所述夹持爪(504)的工作端经过防滑处理，保证夹持爪在工作过程中能够稳定地将待加工轮毂进行转移；所述上下料导轨(502)对应入料层(101)一侧的中间部分设有轮毂举升机构，所述轮毂举升机构包括举升爪(506)、举升滑轨(509)和举升座(510)，所述举升座(510)固定于所述上下料机架(501)上，所述举升座(510)与所述举升爪(506)之间设有举升缸，用于将传送至自动上料系统位置的轮毂举升至夹持爪的工作高度。进一步地，所述定位系统(3)包括用于工装固定的工装安装板(301)，所述工装安装板(301)固定于所述CNC数控加工机床的加工平台上，所述工装安装板(301)上设有若干转角缸(302)和若干轮毂支撑板(303)；所述转角缸(302)和轮毂支撑板(303)在所述工装安装板(301)上沿圆周间隔分布，所述转角缸(302)和轮毂支撑板(303)的数目最少均为两个，所述轮毂支撑板(303)能够沿对角线调整位置，从而兼容放置不同型号大小的轮毂，所述工装安装板(301)上还设有若干切屑吹扫装置(304)，用于保证定位系统的干净，不会因为连续生产导致的定位不准确。进一步地，所述型号识别系统(2)和所述加工识别系统(8)均包括设置在固定支架(201)上的工业相机(204)、光源(203)及信号发送装置(206)，所述型号识别系统(2)固定于所述输送系统(1)的入料层(101)上方，所述加工识别系统(8)固定于所述定位系统(3)的上方。进一步地，所述倾液回流系统(4)包括设置在壳体(401)内的翻转平台(403)，所述翻转平台(403)的底部设有旋转轴(404)，所述翻转平台(403)的一端设有升降机构(405)和推料机构(406)，所述翻转平台(403)上设有第二夹持装置(402)，所述翻转平台(403)的底部还设有若干沿推料方向的导向滚筒。进一步地，所述回流层(102)的长度大于所述入料层(101)的长度，所述回流层(102)穿过所述上下料导轨(502)下方与所述倾液回流系统(4)的位置对应，保证从所述倾液回流系统推出的轮毂能够进入轮毂输送线的底部回流层。进一步地，所述倾液回流系统4下方设有切削液以及切屑收集装置，便于对切削液和切屑进行回收处理。进一步地，所述型号识别系统(2)的固定支架(201)通过“n”型框架设置于所述输送系统(1)的入料层(101)上方，所述固定支架(201)与所述“n”型框架的连接处设有高度调节装置(202)，可以根据实际生产需求调整型号识别系统的高度，保证图像捕捉能够覆盖整个轮毂。进一步地，所述型号识别系统2和所述加工识别系统8的固定支架(201)外部均设有防尘壳罩(205)，防止识别系统受到工作环境的影响。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统，利用型号识别系统对入料层上的待加工轮毂进行识别并与计算机系统内预先储存的型号进行对比，根据对比结果为待加工轮毂分配对应的加工系统，并利用自动上下料系统将待加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统,包括本体，其特征在于：所述本体包括输送系统(1)、自动上下料系统(5)、加工系统(7)、定位系统(3)、视觉系统和倾液回流系统(4)；所述输送系统(1)包括设置于机架上的进料部分和出料部分，分别用于送入待加工轮毂和输出加工完毕的轮毂；所述自动上下料系统(5)包括轮毂转移装置，用于根据型号识别系统的识别结果，将待加工轮毂转移至与之对应的加工系统上；所述加工系统(7)为CNC数控加工机床，用于对定位后的轮毂进行安装孔加工；所述定位系统(3)包括若干定位工装和调整装置，结合加工识别系统将待加工轮毂调整至正确的加工位置然后通过定位工装压紧固定；所述视觉系统包括型号识别系统(2)和加工识别系统(8)，分别用于自动识别读取待加工轮毂的具体型号以及识别确认待加工轮毂凸台位置以确定安装孔的加工位置；所述倾液回流系统(4)用于将加工完毕待输出轮毂上残留的切削液进行清理回收。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统,包括本体，其特征在于：所述本体包括输送系统(1)、自动上下料系统(5)、加工系统(7)、定位系统(3)、视觉系统和倾液回流系统(4)；所述输送系统(1)包括设置于机架上的进料部分和出料部分，分别用于送入待加工轮毂和输出加工完毕的轮毂；所述自动上下料系统(5)包括轮毂转移装置，用于根据型号识别系统的识别结果，将待加工轮毂转移至与之对应的加工系统上；所述加工系统(7)为CNC数控加工机床，用于对定位后的轮毂进行安装孔加工；所述定位系统(3)包括若干定位工装和调整装置，结合加工识别系统将待加工轮毂调整至正确的加工位置然后通过定位工装压紧固定；所述视觉系统包括型号识别系统(2)和加工识别系统(8)，分别用于自动识别读取待加工轮毂的具体型号以及识别确认待加工轮毂凸台位置以确定安装孔的加工位置；所述倾液回流系统(4)用于将加工完毕待输出轮毂上残留的切削液进行清理回收。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统，其特征在于：所述输送系统(1)为固定于输送机架(103)上的上下两层结构，所述上层结构为入料层(101)，所述下层结构为回流层(102)，所述入料层(101)和回流层(102)包括若干设置在所述输送机架(103)上的送料滚筒(104)，所述送料滚筒(104)的两端均设有若干链轮，所述输送机架上还设有通过链条与所述链轮连接的驱动电机(105)。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的轮毂安装孔柔性自动加工系统，其特征在于：所述自动上下料系统(5)包括设置在上下料机架(501)上的上下料导轨(502)和通过连接板(507)设置在上下料导轨(502)上的第一夹持装置(503)，所述上下料导轨(502)的工作方向与所述输送系统(1)的工作方向垂直，所述第一夹持装置(503)与所述连接板(507)之间设有凸轮分度器(508)，所述第一夹持装置(503)的两侧开设有夹持滑槽，所述夹持滑槽内设有夹持滑轨，所述夹持滑轨上通过滑块设有夹持爪(504)，所述滑块连接有夹持缸，所述夹持爪(504)的工作端经过防滑处理；所述上下料导轨(502)对应入料层(101)一侧的中间部分设有轮毂举升机构，所述轮毂举升机构包括举升爪(506)、举升滑轨(509)和举升座(510)，所述举升座(510)固定于所述上下料机架(501)上，所述举升座(510)与所述举升爪(506)之间设有举升缸。...

【专利技术属性】
技术研发人员：江惟上，陈庆文，李健雅，周凯，
申请(专利权)人：图灵视控北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11